Cálcio

O elemento químico Cálcio (Ca), número atómico 20, é o quinto elemento e o terceiro metal mais abundante na crosta terrestre. O metal é trimórfico, mais duro que o sódio, mas mais macio que o alumínio. Um bem como o berílio e o alumínio, e ao contrário dos metais alcalinos, não causa queimaduras cutâneas. É menos reactivo quimicamente do que os metais alcalinos e do que os outros metais alcalino-terrosos.

Iões de cálcio resolvidos em depósitos de água em tubos e caldeiras e quando a água é dura, ou seja, quando contém demasiado cálcio ou magnésio. Isto pode ser evitado com os amaciadores de água. Na indústria, o cálcio metálico é separado do cloreto de cálcio derretido por electrólise. Isto é obtido pelo tratamento de minerais carbonatados com ácido clorídrico, ou como um subproduto do processo Solvay dos carbonatos.

Em contacto com o ar, o cálcio desenvolve um revestimento de óxido e nitreto, que o protege de corrosão posterior. Ele queima no ar a alta temperatura para produzir nitreto.

O metal produzido comercialmente reage facilmente com água e ácidos e produz hidrogênio que contém quantidades notáveis de amônia e hidrocarbonetos como impurezas.

Aplicações

O metal é usado em ligas de alumínio para rolamentos, como auxiliar na remoção de bismuto de chumbo, bem como no controle de carbono grafico em ferro fundido. Também é utilizado como desoxidante na fabricação de muitos aços; como agente redutor na preparação de metais como cromo, tório, zircônio e urânio, e como material separador de misturas gasosas de nitrogênio e argônio. O cálcio é uma liga utilizada na produção de alumínio, berílio, cobre, chumbo e ligas de magnésio. Também é utilizado na fabricação de cimentos e argamassas utilizados em construções.

O óxido de cálcio, CaO, é produzido por decomposição térmica de minerais carbonatados em fornos, aplicando um processo de leito contínuo. O óxido é utilizado em arcos de luz de alta intensidade (luz de cal) por suas características espectrais incomuns e como agente industrial desidratante. A indústria metalúrgica utiliza extensivamente o óxido durante a redução de ligas ferrosas.

O óxido de cálcio, Ca(OH)2, tem muitas aplicações nas quais o íon hidroxil é necessário. No processo de têmpera do hidróxido de cálcio, o volume de cal expandida gasta o dobro da quantidade inicial de cal viva (CaO), o que o torna útil para quebrar rochas ou madeira.

A cal viva é um excelente absorvente para o dióxido de carbono, pois produz carbonato, que é muito insolúvel.

O silicato de cálcio, CaSi, preparado em forno elétrico a partir de cal, sílica e agentes redutores carbonatados, é útil como agente desoxidante do aço. O carboneto de cálcio, CaC2, é produzido ao aquecer uma mistura de cal e carbono a 3000ºC num forno eléctrico e é um acetileno que produz acetileno por hidrólise. O acetileno é o material base de um grande número de químicos importantes para a química industrial orgânica.

O carbonato de cálcio puro ocorre em duas formas cristalinas: a calcita, de forma hexagonal, que possui propriedades birrefringentes, e a aragonite, romboedrina. Os carbonatos naturais são os minerais de cálcio mais abundantes. A longarina da Islândia e a calcita são essencialmente formas carbonatadas puras, enquanto o mármore é impuro e muito mais compacto, razão pela qual pode ser polido. É muito procurado como material de construção. Embora o carbonato de cálcio seja muito pouco solúvel em água, é bastante solúvel se a água contiver dióxido de carbono dissolvido, pois nestas soluções forma bicarbonato quando se dissolve. Este facto explica a formação da caverna, onde os depósitos de pedra calcária têm estado em contacto com águas ácidas.

Os halogenados de cálcio incluem o fluoreto fosforescente, que é o composto de cálcio mais abundante e com aplicações importantes na espectroscopia. O cloreto de cálcio possui, na forma anídrica, grande capacidade de deliquescência, o que o torna útil como agente desidratante industrial e como fator de controle do turbilhão de areia nas estradas. O hipoclorito de cálcio (pó branqueador) é produzido na indústria ao passar cloro por uma solução de cal, e tem sido utilizado como agente branqueador e como purificador de água.

O sulfato de cálcio desidratado é o gesso mineral, constitui a maior porção de betão Portland, e tem sido utilizado para reduzir a alcalinidade dos solos. O aquecimento do gesso a altas temperaturas produz um sulfato de cálcio hemihidratado, que é vendido com o nome comercial de estuque parisiense.

Cálcio no ambiente

Cálcio é o quinto elemento e o terceiro metal mais abundante na crosta terrestre. Os compostos de cálcio são responsáveis por 3,64% da crosta terrestre. A distribuição do cálcio é muito ampla; ele é encontrado em quase todas as áreas terrestres do mundo. Este elemento é essencial para a vida das plantas e dos animais, pois está presente no esqueleto do animal, no dente, na casca do ovo, no coral e em muitos solos. A água do mar contém 0,15% de cloreto de cálcio.

O cálcio não pode ser encontrado sozinho na natureza. O cálcio é encontrado principalmente como calcário, gesso e fluorite. Estalagmites e estalactites contêm carbonato de cálcio.

Cálcio está sempre presente em todas as plantas, pois é essencial para o seu crescimento. Está contido nos tecidos moles, nos fluidos dentro do tecido e na estrutura do esqueleto de cada animal. Os ossos dos vertebrados contêm cálcio sob a forma de fluoreto de cálcio, carbonato de cálcio e fosfato de cálcio.

Efeitos do cálcio na saúde

O cálcio é o metal mais abundante no corpo humano: é o principal constituinte dos ossos e dos teetos e tem funções metabólicas chave.
O cálcio é por vezes referido como cal. É mais comumente encontrado no leite e produtos lácteos, mas também em vegetais, nozes e feijões. É um componente essencial para a preservação do esqueleto e dos dentes humanos. Também assiste as funções dos nervos e músculos. O uso de mais de 2,5 gramas de cálcio por dia sem necessidade médica pode levar ao desenvolvimento de cálculos renais e esclerose dos rins e vasos sanguíneos.
A falta de cálcio é uma das principais causas de osteoporose. A osteoporose é uma doença em que os ossos se tornam extremamente porosos, estão sujeitos a fraturas e cicatrizam lentamente, ocorrendo especialmente em mulheres após a menopausa e muitas vezes levando à curvatura da coluna vertebral por colapso vertebral.

Não como a maioria das pessoas pensa, existe uma intensa actividade biológica dentro dos nossos ossos. Eles estão sendo constantemente renovados por novos tecidos que substituem o antigo. Durante a infância e adolescência, há mais produção de tecido novo do que destruição do antigo, mas em algum momento, por volta dos 30 ou 35 anos de idade, o processo é invertido e começamos a perder mais tecido do que o que podemos substituir. Nas mulheres o processo é acelerado após a menopausa (período marcado pela interrupção natural e permanente da menstruação, ocorrendo geralmente entre os 45 e 55 anos de idade); isto porque seus corpos deixam de produzir o hormônio conhecido como estrogênio, uma das funções é preservar a massa óssea.

Avidência sugere que precisamos de uma ingestão diária de 1.000 miligramas de cálcio para preservar a massa óssea em condições normais. Isto é tanto para o homem como para as mulheres pré-menopausicas. A ingestão diária recomendada sobe para 1.500 para a mulher menopausica.

As principais fontes de cálcio são os produtos lácteos, mas também as nozes, alguns vegetais verdes como espinafre, e couve-flor, feijão, lentilhas…

Cálcio trabalha junto com o magnésio para criar nova massa óssea. O cálcio deve ser tomado junto com o magnésio numa taxa de 2:1, ou seja, se você ingerir 1000 mg de cálcio, você deve também ingerir 500 mg de magnésio. Algumas fontes de magnésio na dieta são frutos do mar, grãos integrais, nozes, feijões, aveia de trigo, sementes e vegetais verdes.

Outras medidas importantes para prevenir a osteoporose são:

• Fazer exercício físico regular (pelo menos três vezes por semana)
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• Tomar quantidades adequadas de manganês, ácido fólico, vitamina B6, vitamina B12, ómega 3 (ajuda a absorção do cálcio e estimula a produção de nova massa óssea) e vitamina D (ajuda a absorção do cálcio no intestino delgado).
• Não abusar de açúcar, gorduras saturadas e proteínas animais
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• Não abusar de álcool, cafeína, nem de bebidas gasosas
• Não fumar

Outros estímulos para osteoporose são o factor hereditário e o stress.

Efeitos ambientais do cálcio

O fosforeto de cálcio é muito tóxico para os organismos aquáticos.

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